Protections nécessaires pour les panneaux solaires : résumé par composant
| Zone | Composant essentiel | fonction critique |
|---|---|---|
| Côté DC | fusibles gPV (1000 V) | Prévenir les incendies causés par un courant inverse |
| Côté DC | SPD Type 2 | Protéger l’onduleur contre la foudre |
| Côté DC | sectionneur CC | Autoriser la maintenance en toute sécurité |
| côté AC | Différentiel de classe A (SI) | Éviter le déclenchement harmonique |
| côté AC | Courbe C du disjoncteur | protection contre les courts-circuits |
| côté AC | VGA (surtensions permanentes) | Protection des équipements contre les pannes de réseau |
Une installation photovoltaïque légale en Espagne doit intégrer des protections spécifiques en courant continu (CC) et en courant alternatif (CA), conformément à la REBT et à l’ITC-BT-40.
En courant continu (CC) :
- fusibles gPV dimensionnés en fonction du courant de court-circuit ( I sc )
- Interrupteur de coupure de charge adapté à la tension en circuit ouvert ( V oc )
- Parafoudre (SPD) de type 2 1000 V ou 1500 V (ou de type 1+2 selon le risque)
En courant alternatif (CA) :
- Disjoncteur avec courbe en C et pouvoir de coupure approprié (6 kA ou 10 kA)
- Dispositif à courant résiduel de type A ou B, de préférence avec superimmunisation
- Protection contre les surtensions transitoires et permanentes (VGA) selon la norme ITC-BT-23
Sans ces protections, l’installation n’est pas conforme à la réglementation et ne peut être correctement légalisée.
Pourquoi les dispositifs de protection ne sont pas un « supplément »
Installer des panneaux sans protection adéquate, c’est comme conduire une voiture sans freins : cela peut fonctionner pendant des mois… jusqu’à ce qu’un orage ou une surtension détruise le composant le plus coûteux du système : l’onduleur.
Dans les installations réelles, les pannes ne proviennent généralement pas du panneau lui-même. Elles proviennent plutôt de :
- Fusibles de taille incorrecte
- SPD choisis sans vérifier le Voc réel
- Différentiels qui se déclenchent en raison d’harmoniques
- Boîtes CC sans coordination de protection
Les mesures de protection n’augmentent pas le coût d’une installation. Elles la protègent. Et surtout, elles la rendent conforme à la loi.
Réglementation espagnole applicable
Avant d’aborder les composants spécifiques, il est important de comprendre le cadre juridique. La protection des systèmes photovoltaïques est régie par :
- REBT (Réglementation électrotechnique basse tension)
- ITC-BT-40 (installations de production basse tension)
- ITC-BT-23 (protection contre les surtensions)
- UNE-HD 60364-7-712 (installations photovoltaïques)
- UNE-HD 61643-31 (SPD en courant continu)
La réglementation exige non seulement l’installation des appareils, mais aussi leur dimensionnement correct en fonction de Isc , Voc et du niveau d’exposition.
Si vous envisagez une nouvelle installation, il est essentiel que le projet comprenne dès le départ la conception du panneau de protection et la légalisation conformément à la norme ITC-BT-40.
Protections contre le courant continu dans les systèmes solaires photovoltaïques
Le circuit CC est le plus exigeant électriquement. Il fonctionne sous haute tension continue (1 000 V ou 1 500 V dans les grandes installations) et, contrairement au circuit CA, ne présente pas de passage par zéro. Il est donc impératif de protéger les chaînes de câbles, le boîtier de raccordement et l’entrée de l’onduleur.
fusibles gPV par chaîne
Les fusibles doivent être spécifiquement conçus pour les installations photovoltaïques (type gPV). Leur dimensionnement tient compte du courant de court-circuit ( Isc ), du nombre de chaînes en parallèle et de la tension maximale du système. Leur fonction principale est de prévenir les incendies causés par les courants inverses entre les chaînes.
Interrupteur de coupure de charge CC
L’interrupteur de sectionnement permet d’isoler le champ solaire pour la maintenance ou en cas d’urgence. Il doit supporter la tension de fonctionnement maximale (Voc) , permettre le délestage et être clairement identifié. Un interrupteur de sectionnement sous-dimensionné peut générer un arc électrique persistant.
Boîtier de protection CC pour systèmes photovoltaïques : contenu et importance
Le boîtier de protection CC contient :
- fusibles gPV
- SPD à Washington
- sectionneur principal
- Sol
Dans les installations industrielles, cela peut inclure la surveillance des chaînes de production pour détecter les pertes de performance. C’est l’un des éléments les plus critiques du système.
Protection contre les surtensions dans les installations photovoltaïques (SPD)
Le parafoudre protège l’onduleur contre les surtensions induites par la foudre ou les opérations de commutation du réseau.
Types courants :
- Type 1 → foudre directe
- Type 2 → surtensions induites (les plus fréquentes dans les habitations)
- Type 3 → protection mince, en complément
Le type 2 est généralement installé dans les propriétés résidentielles. Dans les parcs solaires, une coordination entre les types 1 et 2 peut être nécessaire.
Un seul impact de foudre à proximité, sans parafoudre, peut détruire l’onduleur et les appareils qui y sont connectés. Le coût d’un parafoudre externe est bien inférieur à celui du remplacement d’un onduleur.
Protections contre les courants alternatifs dans les installations solaires
Lorsque l’onduleur convertit le courant continu (CC) en courant alternatif (CA), l’énergie est intégrée au réseau électrique du bâtiment. À ce stade, les dispositifs de protection doivent garantir la sécurité des personnes et l’intégrité des équipements.
Disjoncteur à courbe en C
Il protège contre les surcharges et les courts-circuits. Dans les installations solaires, on utilise généralement une courbe en C en raison de son bon compromis entre sensibilité et tolérance aux pics de courant. Le pouvoir de coupure doit être vérifié : 6 kA ou 10 kA selon le réseau disponible. S’il est insuffisant, le dispositif risque de ne pas interrompre correctement un défaut grave.
Dispositif différentiel résiduel (DDR)
Il protège contre les contacts indirects. Le type A convient à la plupart des installations ; le type B est requis par l’onduleur. En pratique, un disjoncteur différentiel à haute immunité est recommandé pour éviter les déclenchements dus aux harmoniques.
Protection permanente contre les surtensions (VGA)
Outre les surtensions transitoires, la réglementation espagnole impose l’évaluation des surtensions permanentes. Celles-ci peuvent être dues à des défauts de neutre, à des déséquilibres du réseau ou à des problèmes de raccordement. Le disjoncteur principal (MCB) avec protection combinée (VGA) coupe l’installation si la tension dépasse les limites réglementaires. Il s’agit d’une des protections les plus importantes côté courant alternatif.
Sécurité dans les parcs solaires et les grandes installations
Dans les parcs solaires, la protection n’est pas seulement électrique. Elle est également structurelle et équipotentielle. Les éléments suivants doivent être garantis :
- Mise à la terre des structures métalliques
- Continuité électrique entre les cadres
- Plateaux métalliques reliés au système de mise à la terre
- Coordination et sélectivité des protections
Dans les installations de forte puissance, on analyse également les courants de défaut maximaux, la coordination entre les dispositifs de protection contre les surtensions de type 1 et de type 2, ainsi que les systèmes de surveillance de l’isolation. À ce stade, la conception requiert une ingénierie spécialisée.
protection des câbles
Le câblage doit être de classe II (double isolation), résistant aux UV et de section appropriée. Il est également conseillé d’éviter les longs tronçons parallèles entre les câbles CC et CA et de mettre à la terre les conduits métalliques. Un câble sous-dimensionné ne tombe pas en panne la première année ; il tombe en panne lorsque l’installation est soumise à une forte charge.
La conception adéquate des dispositifs de protection d’un système photovoltaïque ne se limite pas au choix de composants standard. Elle implique le calcul du courant ( Isc) , la vérification de la tension réelle ( Voc) , la coordination du tableau de distribution électrique (SPD) et la garantie d’un pouvoir de coupure suffisant. Une erreur dans le système de protection contre les surtensions peut engendrer des pertes considérables, se chiffrant en milliers d’euros, lors d’une simple surtension.
Plan de santé et de sécurité pour les installations photovoltaïques
L’installation de panneaux solaires implique des travaux d’électricité et, souvent, des interventions sur les toits ou en hauteur. C’est pourquoi la réglementation espagnole impose la mise en œuvre de mesures spécifiques de prévention des risques professionnels afin de protéger les travailleurs pendant l’exécution des travaux.
Le plan de santé et de sécurité est le document qui adapte les mesures préventives aux conditions réelles de chaque installation photovoltaïque. Il recense les principaux risques : chutes de hauteur, contact électrique, manutention des charges, utilisation d’outils et exposition aux intempéries.
Les mesures courantes comprennent l’utilisation de lignes de vie, de systèmes antichute, d’équipements de protection individuelle, de signalisation des zones de travaux et de procédures d’intervention d’urgence. Le plan établit également les responsabilités de chaque entreprise participante et définit les protocoles de coordination lorsque plusieurs équipes sont impliquées.
La bonne application de ces mesures permet non seulement de se conformer à la réglementation en vigueur, mais aussi de garantir une exécution sûre et efficace, conformément aux exigences de légalisation de l’installation photovoltaïque.
Vous envisagez d’installer des panneaux solaires? Chez Fotovol, nous concevons et installons des systèmes photovoltaïques pour les particuliers et les entreprises, en adaptant chaque projet aux besoins énergétiques réels du bâtiment. Nous prenons en charge l’étude préalable, l’installation, les démarches administratives et la mise en service afin de garantir une solution sûre, performante et conforme à la réglementation en vigueur.
Découvrez nos services d’installation de panneaux solaires pour les habitations et nos solutions photovoltaïques pour les entreprises.
Questions fréquentes sur la protection des panneaux solaires
De quelles protections les panneaux solaires ont-ils besoin ?
Les panneaux solaires nécessitent une protection à deux niveaux. Côté courant continu : fusibles gPV dimensionnés en fonction du courant de court-circuit (Isc), interrupteurs de coupure en charge et parafoudre de type 2 de 1 000 V. Côté courant alternatif : disjoncteur à courbe en C, dispositif différentiel résiduel (DDR) de classe A super-immunisé et protection VGA. Le tout est conforme aux normes REBT, ITC-BT-40 et UNE-HD 60364-7-712.
Qu’est-ce qu’un boîtier de protection CC en photovoltaïque ?
Cet ensemble comprend les fusibles gPV par chaîne, le parafoudre CC, l’interrupteur principal et la connexion de mise à la terre côté CC. Il s’agit de l’élément le plus critique du système solaire : il protège l’onduleur contre les courants inverses et les surtensions, et permet d’isoler le système en toute sécurité pour la maintenance.
Quand l’installation d’un protecteur de surtension est-elle obligatoire ?
Conformément à la norme ITC-BT-23 du REBT (Règlement électrotechnique espagnol sur la basse tension), son installation est obligatoire si le risque de surtensions peut compromettre la sécurité des personnes ou des services publics. En pratique, la quasi-totalité des gestionnaires de réseau l’exigent pour régulariser l’installation, car un simple impact de foudre à proximité peut détruire l’onduleur et les appareils électroménagers.
Quelle est la différence entre la protection AC et DC dans un onduleur ?
La protection en courant continu (CC) assure la protection entre les panneaux et l’onduleur (protégeant ainsi l’équipement des surtensions du champ solaire), tandis que la protection en courant alternatif (CA) protège l’installation électrique domestique et l’onduleur lui-même des défauts provenant du réseau électrique. Il est essentiel que ces deux systèmes soient indépendants et coordonnés afin qu’un défaut sur l’un ne compromette pas la sécurité de l’autre.
Et si mon onduleur possède déjà des protections intégrées ?
De nombreux onduleurs modernes intègrent des varistances, mais celles-ci sont généralement sacrificielles et difficiles à réparer. Les normes et les bonnes pratiques recommandent systématiquement l’utilisation d’un boîtier de protection contre les surtensions externe. Ainsi, en cas de surtension, seule la cartouche du parafoudre externe, peu coûteuse, est endommagée, et non la carte électronique principale de l’onduleur, dont la réparation est bien plus onéreuse.
Quels sont les inconvénients de ne pas utiliser un différentiel super-immunisé ?
Si vous installez un disjoncteur différentiel (DDR) standard, vous risquez des déclenchements intempestifs. Les onduleurs génèrent des courants de fuite naturels et des harmoniques que les DDR standard interprètent comme un défaut de sécurité, coupant ainsi inutilement l’alimentation électrique de votre domicile. Le DDR de classe A, à protection renforcée, filtre ces signaux, garantissant ainsi que le système ne se déclenche qu’en cas de risque réel d’électrocution.
